未来的燃料

海洋业正面临着如何大幅减少废气排放的挑战。国际海事组织的目标是，到2030年，将碳排放强度在2008 年的基础上降低40%，到2050 年降低50%。这一目标加速了替代燃料的发展。

现有的一些方法可以实现在零排放或几乎零排放的情况下推动船舶前进，其中电力驱动是典型代表。目前的储能能力能够满足短途航行的需要，但仍需进一步发展，使其成为技术上可行、经济上有效的大型船舶解决方案。因此，如果要实现海事组织的目标，就必须找到其他方法。最可行的解决办法是开发能够使用现有内燃机技术的替代燃料。在不久的将来，新建造的船舶使用LNG作为燃料将成为趋势。LNG几乎不含硫，而且与重油相比，其排放的氮氧化物和微粒要少得多，温室气体排放量也降低了25%。

对于生物质燃料推广，主要的挑战是原料的可获得性。生物LNG的优势是能够利用各种各样的原料，包括肥料、污水残渣和林业废料等。其被认为是一种先进的生物燃料，可与LNG实现不同比例混合，以满足特定的要求和不同的应用场景。

液态沼气与LNG 的混合减少了二氧化碳排放，同时促进了循环经济。沼气的升级和液化技术已经成熟。从使用LNG到生物燃料，可以在不改变发动机或基础设施的情况下进行。

Wartsila 专注于替代燃料的开发，包括液化和沼气升级技术。液化技术可扩展到至少60 吨/日的能力。升级技术利用其内部的CApure 工艺，可以回收原料沼气中99.9%以上的生物甲烷。这个过程通过化学吸附将二氧化碳从沼气中分离出来。该工艺对原料气体成分的变化具有很强的适应性。

使用升级后的沼气作为公路运输燃料已经相当成熟。例如，美国俄勒冈州的一家大型奶牛场使用了CApure 技术，利用粪便的厌氧消化生产生物甲烷。这种可再生天然气随后被注入到邻近的加州的管道中，用作运输燃料。

挪威奥斯陆市有部分城市公交车使用生活垃圾制备的沼气燃料，这将使二氧化碳排放量减少约1 万吨/年。净化后的沼气冷却至-160℃变为液体，后储存在保温罐中。这种液体存储方式或可使其成为重型车辆的燃料。

生物燃料在船舶上的使用也正在推广。总部位于挪威的邮轮运营商Hurtigruten正在用燃气发动机和大型电池组取代传统发动机，这些混动船舶将使用清洁电力、LNG和沼气作为动力来源。此外，荷兰Boskalis公司于2016年在一艘挖泥船上使用50%的混合生物燃料，未来该公司计划将船队和设备的碳排放量减少35%。

LNG作为船用燃料的推广，是双燃料发动机技术及LNGPac 燃料存储、供应和控制系统发展的结果。对于新建造的船舶，船舶设计师与燃料存储、供应和控制系统供应商的合作需要在最初的规划阶段就开始。通过这种方式，可以实现系统的良好集成。国际海事组织要实现减少温室气体排放的目标，就需要技术和低碳燃料结合。需要注意的是，新的替代燃料，如合成甲烷、氨和氢燃料电池，还需要几年的时间才能被船级社所接受。

全球航运业正在被重塑，若要实现生物和合成燃料在2030 年的推广应用，就需要进行持续的投资。如今，LNG 以其清洁燃烧、价格合理和供应基础设施成熟，成为脱碳的最佳和最经济的途径之一。因此，考虑到燃料灵活性，内燃机仍是航运业的中流砥柱。